ИСТИННЫЕ ХОЗЯЕВА ЭТОГО МИРА. НА ЧТО СПОСОБНЫ ВУЛКАНЫ
Ровно десять лет назад весь мир начал активно разучивать простое и емкое исландское слово — Эйяфьядлайёкюдль. Канал «Наука» решил использовать юбилей этого извержения как повод для того, чтобы поговорить о вулканизме и его значении в жизни каждого из нас.
Подборку интересных фактов о вулканах нам помог составить Павел Юрьевич Плечов — доктор геолого-минералогических наук, профессор кафедры петрологии и вулканологии геологического факультета МГУ, директор Минералогического музея им. А. Е. Ферсмана РАН.
Вулканов так много, что их невозможно сосчитать
Мы живем на территории, которая когда-то была полностью вулканической — несколько миллиардов лет назад. Подсчитать все вулканы на земле невозможно. Вулканологи ведут учет активных, действующих вулканов — в их каталоге перечислены около 1500 таких объектов. Активным считается вулкан, который извергался хотя бы однажды за последние 10 000 лет. Каждый год в каталог добавляются все новые вулканы: не потому, что образовываются на новом месте, а потому, что ученые находят следы извержений, которые произошли в далеком прошлом.
«В год извергается около 60–80 вулканов. Поэтому говорить, что извержение вулкана — это что-то необычное и редкое, нельзя. Вулканы извергаются фактически каждый день. Мы живем на планете, на которой существует активный вулканизм, и научились получать от этого удовольствие», — говорит Плечов.
Почему именно Эйяфьядлайёкюдль так запомнился?
Дело в том, что это было неожиданно и впервые привело к большому транспортному коллапсу — на несколько дней, начиная с 15 апреля 2010 года, было остановлено авиасообщение над Северной Европой (но не над Исландией, что интересно). Многие тогда вдруг узнали, что во время извержения вулкана нельзя летать на реактивных самолетах.
Ученые считают извержение Эйяфьядлайёкюдля заурядным событием: по вулканологической шкале его коэффициент составляет всего 3 балла, объясняет Плечов. А в истории случались извержения и в 8 баллов!
Что касается вулканов в Исландии, то извержения на острове происходят регулярно, примерно раз в четыре года. Самым разрушительным была так называемая «трещина Лаки» в 1783 году. В ходе этого извержения большая часть растительного покрова острова погибла, было уничтожено до 75% домашнего скота. Каждый пятый житель страны отравился или скончался от голода — жертвами извержения в итоге стали примерно 10 000 исландцев.
Вулканический пепел и газы, поднявшиеся в верхние слои атмосферы над многими районами Европы и Северной Америки, экранировали солнечное излучение, что привело к похолоданию во всем Северном полушарии. Следствием этого стал неурожай, массовый голод и смерть около 6 млн человек.
Мы обязаны вулканам возникновением жизни на Земле?
От вулканов не только вред, но и польза. Да еще какая! В последние годы все большее количество ученых приходит к мысли о том, что жизнь могла зародиться не в океанах, а на поверхности суши, в озерах и у жерл гейзеров и вулканов.
«Буквально перед карантином я читал часовую лекцию в Кембридже о связи вулканизма и возникновения жизни, — рассказал нам Павел Плечов. — Есть три основные гипотезы возникновения жизни на Земле. Одна из них связана с гидротермальными источниками на дне океана. Другая — с электростатическими разрядами в вулканических облаках во время извержения. А третья — с гейзерами, горячими источниками в вулканических областях. Так что любая гипотеза, какую ни возьмете, приводит к вулканизму».
Почему при извержении вулканов появляются молнии? Ученые полагают, что частички льда, расположенные в верхних слоях облака пепла, в котором также присутствует и водяной пар, образуют молнии по той же схеме, что и обычная грозовая туча. Статические заряды возникают в вулканических выбросах из-за столкновения обломков пород, льда и золы. Чем меньше размер частиц, тем больше образуется молний.
Вулкан дал — вулкан взял: массовые вымирания
Породив жизнь на этой планете, вулканизм затем устроил несколько массовых вымираний. Гибель (почти) всего живого на Земле не раз была связана с крупным вулканизмом, таким как излияние Сибирских траппов (251 млн лет назад) или формирование плато Декан (65 млн лет назад).
Самое большое из зафиксированных массовых вымираний произошло как раз 250 млн лет назад. Погибло очень много видов животных, причем не только на суше, но и в море. И уже после этого вымирания жизнь на суше стала быстро развиваться. Таким образом, серия извержений Сибирских траппов создала условия для возникновения новых видов на Земле.
Огромное вулканическое плато Декан в Индии сформировалось 65 млн лет назад — это как раз граница мезозоя и кайнозоя. В это время вымерло большое количество животных, в том числе и динозавры, что дало возможность бурному развитию млекопитающих. Эта эволюция в итоге привела к появлению человека
Как связаны вулканизм и массовые вымирания, пока точно не известно. «Ученые сейчас активно пытаются определить основные причины, из-за которых произошли вымирания. Привести к этому могли изменения окружающей среды, состава атмосферы и гидросферы, но механизм и детали этого процесса пока недостаточно изучены», — объяснил «Науке» Павел Плечов.
Вулканы сделали человека разумным?
Ученые предполагают, что человек прямоходящий научился готовить пищу на вулканической лаве, что позволило ему получать больше энергии, поумнеть и стать человеком разумным. Такую гипотезу высказал в 2015 году американский ученый Майкл Медлер, географ из Университета Западного Вашингтона.
Павел Плечов подтвердил, что археологи и вулканологи пристально изучают Восточно-Африканскую рифтовую долину, где сосредоточено много вулканов, а также делятся важными открытиями, ссылаясь друг на друга.
«Археологи находят там стоянки самых древних людей, которым порядка 2–2,5 млн лет, и датируют их по извержениям вулканов. Потому что стоянки пересыпаются пеплом и эти горизонты хорошо видны. А вулканологи, наоборот, датируют свои потоки и извержения по данным археологов. И иногда непонятно, откуда первично берутся цифры: мы друг на друга ссылаемся»
История развития человечества тесно связана с извержениями вулканов, говорит Плечов. Активные вулканические районы: Восточная Африка, Италия, Греция и Средиземноморье, Япония — это как раз те территории, где зарождались и стремительно развивались древние цивилизации. «Вулканизм действительно вкладывает что-то в развитие человечества, заставляет людей задумываться над тем, что происходит. Но причинно-следственные связи установить пока сложно», — поясняет вулканолог.
Вулкан — в Южной Америке, голод — в России
Создав все условия для появления человека, вулканизм не бросил его на произвол судьбы, а продолжил влиять на жизнь буквально всех людей, в том числе в регионах, максимально отдаленных от каких бы то ни было вулканов. В том числе на Руси.
В 1600 году извергался вулкан Уайнапутина — это было мощнейшее извержение в Южной Америке за всю ее историю. Глобальные экологические эффекты ощутили жители Европы и даже России. Ученые объясняют:
Накопление пепла в атмосфере Земли вызвало малый ледниковый период, характеризовавшийся затяжными дождями летом и ранними заморозками осенью. Последствием неурожая 1601 года в России стал так называемый Великий голод, продолжавшийся до 1603 года. Это привело к серьезному количеству жертв — погибли около 2 млн человек
В 1815 году произошло катастрофическое извержение вулкана Тамбора на индонезийском острове Сумбава. Лава и пепел распространились на 150–180 км³, и по этому показателю извержение вулкана Тамборы считается крупнейшим в истории человечества. В одночасье погибли 11 000 — 12 000 человек, культура жителей острова Сумбава и тамборский язык исчезли с лица земли.
Для жителей Европы и Северной Америки это аукнулось «годом без лета» — в 1816 году были зафиксированы рекордно низкие температуры. Это привело к неурожаю и голоду. Что касается России, то здесь средняя температура была даже выше, чем обычно. Впрочем, распространено мнение (подтвердить которое сложно), что порожденное вулканизмом похолодание спровоцировало мутацию бактерии — возбудителя холеры и таким образом обернулось пандемией. В 1830–1831 годах болезнь добралась и до России, убив под 200 000 человек и спровоцировав холерные бунты в разных частях страны.
Яркой иллюстрацией влияния вулканов на нашу жизнь можно считать картину «Крик» Эдварда Мунка. Речь не только об ужасе и отчаянии, которые может вызвать у человека столкновение со стихией вулканизма. В 2003 году группа астрономов выдвинула предположение, что ярко-алый цвет неба, так поразивший художника, был вызван извержением вулкана Кракатау в 1883 году.
Насколько опасны вулканы России?
С тех пор как Россия расширилась до Тихого океана, у нее появилось много собственных активных вулканов. Но почти все они находятся не в населенных областях. Об извержениях на Курильских островах ученые порой узнают только по спутниковым снимкам. Несколько вулканов есть возле Петропавловска-Камчатского, и за ними вулканологи пристально наблюдают. Например, недавно было извержение Корякского вулкана в непосредственной близости от города — в 35 км.
«Основные активные вулканы находятся на расстоянии сотен километров от российских городов, и даже крупные извержения не приводят к жертвам, потому что там просто никого не оказалось», — поясняет Павел Плечов.
Можно ли предотвратить извержение вулкана?
Супервулкан в Йеллоустоне несколько раз засыпал пеплом половину современной территории США. Ученые НАСА разработали план предотвращения возможного извержения: он подразумевает охлаждение очага магмы в недрах Йеллоустонской кальдеры, размер которой достигает 55 x 72 км. Но насколько это реалистично и возможно — взять энергию вулканов под контроль?
«Энергию, которую может произвести человечество, и энергию, которую может произвести одно крупное извержение вулкана, можно сравнить с муравьем и слоном. Ну а дальше встает вопрос: может ли муравей управлять слоном? Я считаю, что думать на эту тему можно, но пока это скорее опасно, чем полезно», — говорит Плечов.
Какой вулкан взорвется в следующий раз?
На данный момент извергаются около 20 вулканов, и точно не известно, какой из них взорвется раньше. Особо опасны индонезийские — в частности, Мерапи. Днями ранее напомнил о себе Анак-Кракатау — это достаточно серьезный вулкан, извержение которого в прошлом привело к множеству жертв в Юго-Восточной Азии. Японские вулканы тоже не дают о себе забыть. Например, Сакурадзима иногда извергается по тысяче раз в год, но каждый раз, к счастью, достаточно слабо.
Опасная ситуация может быть в Южной Италии. Угрозу таит в себе Этна, которая извергается два раза в год, а также знаменитый Везувий — он не извергался с 1944 года и может принести неприятные события в недалеком будущем. Обычно красиво извергается итальянский Стромболи — недавно из-за него даже закрывали одноименный остров. В США, кроме Йеллоустонского вулкана, есть несколько опасных мест на западе страны — они могут производить очень неприятные извержения.
«Подготовка таких извержений занимает не один год и даже не один десяток лет, поэтому мы, вулканологи, можем сказать только, что катастрофических извержений не предвидится в ближайшие три месяца, но мы не можем предсказать, будет ли такое извержение через пять или десять лет. Это никому не известно», — рассказал нам в интервью Павел Плечов.
По материалам Телеканала «Наука»